Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình và các bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu về một đại lượng vật lý thường dùng trong công nghiệp. Đó chính là công suất, chúng xuất hiện trong hầu hết các thiết bị điện tử, máy cơ, động cơ,… mà chúng ta đang sử dụng hằng ngày. Chính vì thế mà nhu cầu tìm hiểu về chúng cũng tăng cao không kém. Và đó cũng là lý do mà mình viết bài viết này nhằm chia sẻ đến các bạn các kiến thức liên quan về công suất là gì ? Phân loại công suất ? Công thức tính công suất cũng như các thông tin liên quan khác về công suất. Từ đó chúng ta sẽ ó thêm kiến thức nhằm phục vụ cho công việc cũng như việc học nhé.
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !
Danh mục
Công suất là gì ?
Công suất (từ tiếng Latinh Potestas) là một đại lượng cho biết công được thực hiện ΔW hay năng lượng biến đổi ΔE trong một khoảng thời gian T = Δt. Công suất thường được kí hiệu là P, chúng được sử dụng trong hầu hết các thiết bị, máy móc, động cơ có sự biến đổi năng lượng trong một khoảng thời gian nào đó. Ví dụ biến đổi từ điện năng sang quang năng trong một giờ, từ cơ năng sang điện năng trong một giờ. Và chúng thường được xác định theo công thức như sau:
Đơn vị đo lường của công suất là gì ?
Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất là Watt (viết tắt là W), lấy tên theo James Watt. Với đơn vị này chúng ta dễ dàng biết gặp hơn trong các thiết bị điện tử hay đèn chiếu sáng, máy phát điện,…trong đó thì 1 Watt=1 J/s.
Ngoài ra, các tiền tố cũng được thêm vào đơn vị này để đo các công suất nhỏ hay lớn hơn như mW (mili watt), MW (mega Watt). Một đơn vị đo công suất hay gặp khác dùng để chỉ công suất động cơ là mã lực (viết tắt là HP). 1 HP = 0,746 kW (tại Anh) và 1 HP = 0,736 kW (tại Pháp). Trong truyền tải điện, đơn vị đo công suất hay dùng là KVA (kilô Volt Ampe): 1 KVA = 1000 VA
Các loại công suất thường thấy:
Công suất tùy được sử dụng rất nhiều để thể hiện được khả năng chuyển đổi năng lượng trong một máy móc hay thiết bị. Tuy nhiên thì không hiểu chúng có chung một dạng bản chất và tùy vào lĩnh vực mà chúng sẽ có các loại khác nhau. Cụ thể thì chúng ta thường có 2 loại là công suất cơ và công suất điện.
Công suất cơ:
Đây là giá trị công suất được sử dụng cho các loại máy cơ, hoạt động bằng cơ năng thường dùng cung cấp năng lượng động năng cho các thiết bị khác hoạt động. Và chúng thường có 2 dạng đó là:
- Trong chuyển động đều: thời gian Δt, khoảng cách ΔS, chuyển động với vận tốc v dưới tác dụng của lực F thì công suất được tính:
- Trong chuyển động quay, thời gian Δt, góc quay Δφ, vận tốc góc ω dưới tác dụng của mômen M thì công suất là:
Công suất điện:
Công suất điện tức thời p(t) = u(t).i(t) với u, i là những giá trị tức thời của hiệu điện thế và cường độ dòng điện. Nếu u và i không đổi theo thời gian (dòng điện không đổi) thì P = U.I . Trong điện xoay chiều, có ba loại công suất: công suất hiệu dụng P, công suất hư kháng Q và công suất biểu kiến S, với S = P + iQ (i: đơn vị số ảo) hay S2 = P2 + Q2
Một số loại công suất khác:
Công suất biểu kiến:
Công suất biểu kiến còn gọi là công suất toàn phần, là tên gọi chỉ sự cung ứng điện năng từ nguồn. Là tổng phần thực công suất tác dụng và phần ảo công suất phản kháng trong điện xoay chiều.
Công suất loa:
Công suất loa có thể hiểu đó chính là chỉ số quan trọng của loa cho biết độ lớn âm lượng và được đo bằng watt (W)
Công suất danh định:
Công suất danh định hay còn gọi là công suất thực,công suất định mức cũng là tên gọi chung của công suất danh định. Đây là tên gọi được ghi trên các sản phẩm bộ lưu điện. Qua đó cho phép người dùng biết được giá trị lớn nhất mà UPS có thể đáp ứng được khi cấp điện cho mạch ngoài.
Cục đẩy công suất:
Cục đẩy công suất có thể hiểu đơn giản thì đây là một thiết bị dùng trong hệ thống âm thanh. Cục đẩy công suất có chức năng khuếch đại tín hiệu âm thanh để đẩy ra loa đến tai người nghe.
Công suất lạnh:
Công suất lạnh có thể hiểu đó chính là công suất hay khả năng làm lạnh của máy lạnh trong nhà bạn. Công suất lạnh có đơn vị là Btu/h,đây là mức độ tiêu hao điện của máy lạnh.
Công suất đặt:
Công suất đặt được hiểu là tổng công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện trong mạng. Đây không phải là công suất thực cần được cung cấp.
Hệ số công suất là gì ?
Trong các mạch điện xoay chiều AC, hệ số công suất là tỷ lệ của công suất thực được sử dụng để thực hiện một công và công suất biểu kiến được cung cấp cho mạch điện.Hệ số công suất có giá trị từ 0 đến 1, khi tất cả công suất là công suất phản kháng không có công suất thực (thường là điện cảm ứng) – hệ số công suất là 0. Khi tất cả công suất là công suất thực không có công suất phản kháng (tải điện trở) – hệ số công suất là 1.
Hệ số công suất bằng công suất thực P hoặc công suất thực tính bằng watt (W) chia cho giá trị tuyệt đối công suất biểu kiến | S | tính bằng volt-ampe (VA):
PF = P (W) / | S (VA) |
Trong đó:
- PF – hệ số công suất.
- P – công suất thực tính bằng watt (W).
- | S | – công suất biểu kiến - độ lớn của công suất phức trong vôn kế (VA).
Cách tính hệ số công suất
Đối với sinusuidal hiện nay, hệ số công suất PF là bằng giá trị tuyệt đối của cosin của công suất biểu kiến:
PF = | cos φ |
Trong đó:
- PF là hệ số công suất.
- φ là góc pha điện của công suất biểu kiến.
Công suất thực P tính bằng watt (W) bằng công suất biểu kiến | S | tính bằng volt-ampere (VA) nhân với hệ số công suất PF:
P (W) = | S (VA) | × PF = | S (VA) | × | cos φ |
Khi mạch có tải trở kháng điện trở, công suất thực P bằng công suất biểu kiến | S | và hệ số công suất PF bằng 1:
PF (tải điện trở) = P / | S | = 1
Công suất phản kháng Q trong volt-amps phản ứng (VAR) bằng công suất biểu kiến | S | tính bằng volt-ampere (VA) nhân với sin của góc pha φ :
Q (VAR) = | S (VA) | × | tội lỗi φ |
Tính toán mạch một pha từ đồng hồ đo công suất thực đọc P tính bằng kilowatt (kW), điện áp V tính bằng vôn (V) và dòng I tính bằng ampe (A):
PF = | cos | = 1000 × P (kW) / ( V (V) × I (A) )
Tính toán mạch ba pha từ đồng hồ đo công suất thực đọc P tính bằng kilowatt (kW), điện áp đường dây đến điện áp V L-L tính bằng vôn (V) và dòng I tính bằng ampe (A):
PF = | cos | = 1000 × P (kW) / ( √ 3 × V L-L (V) × I (A) )
Tinh toán hệ số công suất của mạch ba pha từ đồng hồ đo công suất thực đọc P tính bằng kilowatt (kW), dòng đến dòng trung tính V L-N tính bằng vôn (V) và dòng I tính bằng ampe (A):
PF = | cos | = 1000 × P (kW) / (3 × V L-N (V) × I (A) )
Điều chỉnh hệ số công suất
Điều chỉnh hệ số công suất là điều chỉnh mạch điện để thay đổi hệ số công suất gần 1. Hệ số công suất gần 1 sẽ làm giảm công suất phản kháng trong mạch và hầu hết công suất trong mạch sẽ là công suất thực. Điều này cũng sẽ làm giảm tổn thất điện năng trên lưới truyền tải điện. Việc hiệu chỉnh hệ số công suất thường được thực hiện bằng cách thêm các tụ điện vào mạch tải hoặc lưới điện, khi mạch có các thành phần inductor, giống như một động cơ điện.
Công suất thực | S | tính bằng volt-amps (VA) bằng điện áp V tính bằng vôn (V) nhân với dòng điện I tính bằng ampe (A):
| S (VA) | = V (V) × I (A)
Công suất phản kháng Q tính theo volt-ampe-r (VAR) bằng căn bậc hai của bình phương công suất biểu kiến | S | tính bằng volt-ampere (VA) trừ đi bình phương của công suất thực P tính bằng watt (W) (định lý pythagore):
Q (VAR) = căn bậc 2 ( | S (VA) | 2 – P (W) 2 )
Q c (kVAR) = Q (kVAR) – Q đã sửa (kVAR)
Công suất phản kháng Q tính bằng volt-ampe phản kháng (VAR) bằng bình phương điện áp V tính bằng vôn (V) chia cho điện kháng Xc:
Q c (VAR) = V (V) 2 / X c = V (V) 2 / (1 / (2π f (Hz) × C (F) )) = 2π f (Hz) × C (F) × V (V) 2
Vì vậy, tụ điện giúp điều chỉnh hệ số công suất trong Farad (F) nên được thêm vào mạch song song bằng công suất phản kháng Q tính theo (VAR) chia cho 2π lần tần số f tính bằng Hertz (Hz) nhân với bình phương điện áp V tính bằng vôn (V):
C (F) = Q c (VAR) / (2π f (Hz) · V (V) 2 )
Sử dụng công suất điện như thế nào ?
Hiện nay thì công suất tiêu thụ điện năng vẫn luôn là bài toán đau đầu đối với các hộ gia đình khi có ý định thuê máy phát điện. Bởi không biết nên thuê loại máy có công suất bao nhiêu cho phù hợp với công suất của các thiết bị điện đó. Do đó, việc tính được công suất tiêu thụ điện trong nhà dựa trên các thông số kỹ thuật được ghi trên máy sẽ giúp người dùng lựa chọn được loại máy phát điện có công suất phù hợp với điều kiện kinh tế cũng như nhu cầu sử dụng điện của gia đình mình.
Với công suất ghi trên thiết bị điện việc tính toán lượng điện tiêu thụ trong gia đình cũng trở nên dễ dàng hơn. Qua đó có thể nắm được công suất sử dụng điện của từng thiết bị khác nhau, giúp cân đối tài chính và có kế hoạch thu chi hợp lý nhằm tiết kiệm ngân sách.
Chúng ta có thể sử dụng công thức tính lượng điện năng tiêu thụ của đồ dùng điện để tính ra lượng điện năng tiêu thụ trong 1 tháng của một thiết bị điện như trên. Cụ thể thì đơn vị điện năng tiêu thụ là KW/h hoặc W/h. Chẳng hạn 1kWh =1.000Wh tương đương với 1 số điện. Với một thiết bị điện có công suất 1.1kW, tức là mỗi giờ tủ lạnh sẽ tiêu tốn 1.1kW điện, trong 1 ngày sẽ tiêu hao 1.1 x 24 = 26,4 kWh điện.
Cách để xem giá trị công suất trên các thiết bị điện:
Hầu hết các thiết bị điện tử, điện gia dụng, điện lạnh trên thị trường hiện nay các nhà sản xuất bắt buộc phải ghi thông số công suất tiêu thụ điện năng trên sản phẩm. Điều này giúp cho người tiêu dùng có thể tham khảo mức điện năng tiêu thụ trong một giờ là bao nhiêu nhằm phục vụ nhu cầu lựa chọn giữa các thiết bị. Hơn nữa đây cũng là một yếu tố khiển các hãng phải cạnh tranh với nhau, họ phải không ngừng phát triển sau cho giá trị sử dụng ngày càng cao trong khi khả năng tiêu thụ điện ngày càng thấp đi.
Cách thức xem giá trị công suất của một thiết bị điện tử ngày này cũng khá đơn giản. Các bạn chỉ cần xem bản thông số được dán kèm trên sản phẩm là có thể quan sát được. Thường sẽ là công suất tiêu thụ, công suất, công suất thiết bị, input power,…Các bạn có thể tham khảo một số hình ảnh bên dưới để hiểu thêm nhé.
Một số thông số về công suất của các loại điện gia dụng:
Hiện này thì chúng ta hoàn toàn có thể tham khảo trên internet về các thông số công suất của các thiết bị điện một cách dễ dàng. Tuy nhiên thì các bạn cũng có thể tham khảo một số công suất của các thiết bị điện dân dụng dưới đây.
- Tủ lạnh: dung tích khoảng 120-150 lít thì có công suất khoảng 80W.
- Tivi màn hình phẳng: khoảng 32 inch thì có công suất khoảng 40W.
- Nồi cơm điện: có dung tích 1,2 lít thì có công suất khoảng 350-400W.
- Máy lạnh (máy điều hòa nhiệt độ): 9000BTU thường có công suất khoảng 800-850W. Đây cũng được biết đến là thiết bị gia dụng tốn nhiều công suất cũng như ngốn nhiều tiến nhất ở nhà nếu nó được mở suốt 24/24.
- Quạt : có công suất khoảng 40-120W.
- Bàn ủi (bàn là): bàn là mà chúng ta hay sử dụng gọi là bàn là khô có công suất khoảng 950W. Còn bàn là hơi nước thì có công suất khoảng 1400W.
- Lò vi sóng: dung tích 20 lít thì có công suất khoảng 800W.
- Lò nướng: dung tích 20 lít thì có công suất khoảng 1600W.
Lời kết:
Trên đây là các thông tin và kiến thức liên quan đến công suất là gì ?, hy vọng thông qua đó các bạn sẽ ít nhiều có thêm các kiến thức để phục vụ cho việc học cũng như công việc sau này. Vì là kiến thức cá nhân cũng như thu thập được từ các trang mạng nên sẽ không khỏi sai sót, rất mong nhận được sự đóng góp của các bạn để bài viết ngày càng hoàn thiện hơn. Bên cạnh đó thì bên mình còn cung cấp các loại thiết bị cảm biến – màn hình hiển thị – bộ chuyển tín hiệu. Các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu, mọi thắc mắc các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:
Phone – Zalo: 0989825950 (Mr Quốc)
Email: An.nguyen@bff-tech.com
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !